import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

class Solution
{
    // 返回 n 这个数每⼀位上的平⽅和
    public int bitSum(int n) {
        int sum = 0;
        while(n != 0) {
            int t = n % 10;
            sum += t * t;
            n /= 10;
        }
        return sum;
    }
    public boolean isHappy(int n) {
        int slow = n;
        int fast = bitSum(n);
        while(slow != fast) {
            //走一步
            slow = bitSum(slow);
            //走两步
            fast = bitSum(bitSum(fast));
        }
        return slow == 1;
    }
    public int maxArea(int[] height) {
        int left = 0, right = height.length - 1, ret = 0;
        while(left < right) {
            int v = Math.min(height[left], height[right]) * (right - left);
            ret = Math.max(ret, v);
            if(height[left] < height[right]) {
                left++;
            } else {
                right--;
            }
        }
        return ret;
    }
    public int triangleNumber(int[] nums) {
        // 1. 优化：排序
        Arrays.sort(nums);
        // 2. 利⽤双指针解决问题
        int ret = 0, n = nums.length;
        // 先固定最⼤的数
        for(int i = n - 1; i >= 2; i--)  {
            // 利⽤双指针快速统计出符合要求的三元组的个数
            int left = 0;
            int right = i - 1;
            while(left < right) {
                if(nums[left] + nums[right] > nums[i]) {
                    ret += right - left;
                    right--;
                } else {
                    left++;
                }
            }
        }
        return ret;
    }
    public int[] twoSum(int[] nums, int target) {
        int left = 0, right = nums.length - 1;
        while (left < right) {
            int sum = nums[left] + nums[right];
            if (sum > target) {
                right--;
            } else if (sum < target) {
                left++;
            } else {
                return new int[]{nums[left], nums[right]};
            }
        }
        // 照顾编译器
        return new int[]{0};
    }
    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        List<List<Integer>> ret = new ArrayList<>();
        // 1. 排序
        Arrays.sort(nums);
        // 2. 利⽤双指针解决问题
        int n = nums.length;
        // 固定数 a
        for(int i = 0; i < n; ) {
            if(nums[i] > 0) {
                break; // ⼩优化
            }
            int left = i + 1;
            int right = n - 1;
            int target = -nums[i];
            while(left < right) {
                int sum = nums[left] + nums[right];
                if(sum > target) {
                    right--;
                } else if(sum < target) {
                    left++;
                } else {
                    // 添加nums[i] nums[left] num[right]
                    ret.add(new ArrayList<Integer>(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right])));
                    // 缩⼩区间继续寻找
                    left++;
                    right--;
                    // 去重：left right
                    while(left < right && nums[left] == nums[left - 1]) {
                        left++;
                    }
                    while(left < right && nums[right] == nums[right + 1]) {
                        right--;
                    }
                }
            }
            // 去重：i
            i++;
            while(i < n && nums[i] == nums[i - 1]) {
                i++;
            }
        }
        return ret;
    }
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target)
    {
        List<List<Integer>> ret = new ArrayList<>();
        // 1. 排序
        Arrays.sort(nums);
        // 2. 利⽤双指针解决问题
        int n = nums.length;
        // 固定数 a
        for(int i = 0; i < n; ) {
            // 三数之和
            // 固定数 b
            for(int j = i + 1; j < n; ) {
                // 双指针
                int left = j + 1;
                int right = n - 1;
                long aim = (long)target - nums[i] - nums[j];
                while(left < right) {
                    int sum = nums[left] + nums[right];
                    if(sum > aim) {
                        right--;
                    } else if(sum < aim) {
                        left++;
                    } else {
                        ret.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left++], nums[right--]));
                        // 去重⼀
                        while(left < right && nums[left] == nums[left - 1]) {
                            left++;
                        }
                        while(left < right && nums[right] == nums[right + 1]) {
                            right--;
                        }
                    }
                }
                // 去重⼆
                j++;
                while(j < n && nums[j] == nums[j - 1]) {
                    j++;
                }
            }
            // 去重三
            i++;
            while(i < n && nums[i] == nums[i - 1]) {
                i++;
            }
        }
        return ret;
    }
}
